心脏康复对冠心病患者动脉僵硬度及运动能力的影响

戴玲丽 朱傲霜 丁志坚 陈井成 徐笑飞 王婧萤

1 南京中医药大学针灸推拿学院·养生康复学院（江苏南京210023）

2 常州市第二人民医院心内科（江苏常州213000）

3 常州市第二人民医院金东方院区心内科（江苏常州213000）

我国目前约有1100 万冠心病患者，心血管病患病率及死亡率处于上升阶段，病死亡率居于首位，为我国带来了严重的经济负担[1]。以运动训练为核心的心脏康复可减少冠心病患者的再住院率、死亡率[2]，降低医疗费用，改善生活质量和社会功能[3]，是冠心病二级预防的重要治疗方法。动脉僵硬是血管壁结构和功能变化的结果。其作为新的心血管危险因素，与临床具有高度的相关性，能够很好地预测冠心病风险，有利于对冠心病患者进行心血管危险分层，早期发现动脉硬化并采取干预措施可改善心血管患者预后。已有研究证明动脉僵硬度越高，其运动能力越低[4]。以运动训练为核心的心脏康复可以改善动脉僵硬度[5]。国内外指南推荐冠心病患者进行中等强度的有氧运动和抗阻训练[2，6]，其有效性及安全性已被众多学者所证实。但是心脏康复对不同动脉僵硬度的冠心病患者的影响尚不清楚。本研究旨在明确心脏康复对稳定性冠心病患者改善动脉僵硬度、提高运动能力、改善血脂的综合作用，为稳定性冠心病患者心脏康复提供理论依据。同时，探讨运动康复对不同动脉僵硬度的冠心病患者的临床疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年8月～2019年8月期间在常州市第二人民医院金东方院区心内科住院的中老年稳定性冠心病患者60 例，年龄50～80 岁，其中男性48 例，女性12例。以患者的动脉僵硬水平将患者分为两组，根据专家共识[7]以10 m/s 作为颈股脉搏波传导速度（carotid femoral pulse wave velocity，cfPWV）的临界值，cfP⁃WV＜10 m/s归入非动脉僵硬组（30例），cfPWV＞10 m/s归入动脉僵硬组（30例）。入选标准：经冠状动脉CT血管造影或冠脉造影确诊为冠心病，同时符合2018年中华医学会心血管病分会和中华心血管病杂志编辑委员会发布的《稳定性冠心病诊断与治疗指南》[8]的稳定性冠心病诊断标准，包括慢性稳定性劳力型心绞痛、缺血性心肌病和急性冠状动脉综合征之后稳定的病程阶段。

排除标准：①急性冠脉综合征，包括急性ST 段抬高性心肌梗死、急性非ST段抬高性心肌梗死和不稳定型心绞痛；②急性非心源性疾病，如感染、肾衰竭、甲状腺功能亢进；③伴有未控制的严重心力衰竭、心律失常、高血压、糖尿病、电解质紊乱等；④有精神病病史或药物滥用史；⑤患有肌肉骨关节疾病或风湿病等影响训练的疾病。

终止及撤出标准：①训练过程中出现病情变化需住院治疗；②未能完成规定的门诊训练次数；③其他原因脱落。

本研究经我院医学伦理委员会批准，所有受试者知情自愿参加试验并签署知情同意书。

1.2 干预方法

1.2.1 药物处方

两组患者均给予正规冠心病药物治疗，包括抗血小板药物、血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）、β受体阻滞剂、调脂药物、改善心肌代谢药物。如有心绞痛发作加用硝酸酯类。如不能耐受ACEI，选用血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）。心脏康复期间，所有患者的药物处方尽量保持不变。

1.2.2 运动处方

1.2.2.1 有氧训练

两组患者均进行无氧阈水平的有氧训练，开始训练之前予以心肺运动测试（cardiopulmonary exercise test，CPET），以测得的无氧阈水平对应的功率或心率作为基础运动强度。两组患者均接受每周3 次、每次运动30 min、持续12周共计36次个体化的有氧训练。有氧训练方式为平板或功率自行车。训练前由康复医师综合评估患者的状态，选择合适的有氧运动方式，平板训练以无氧阈对应的心率作为运动监测指标，踏车训练以无氧阈对应的功率为监测指标。所有患者每月复查一次CPET，及时调整运动处方。运动前后各有10 min 的准备运动和整理运动。运动过程中严密监控血压、心率及心电图，若出现进行性胸痛、头晕、面色苍白等不适症状则立即停止运动。

1.2.2.2 抗阻训练

两组患者均进行中高强度的抗阻训练（60%10RM）。抗阻训练包括腹肌、腰背肌、上肢肌群、下肢肌群抗阻训练。腹/背肌训练采用坐位腹/背肌训练器（上海健乐FCM-5340），上肢肌群训练采用坐式肩膊推举训练器（上海健乐LGT-5100A），下肢训练器（上海健乐FCM-5530）。本次试验对象为冠心病患者，1 次标准动作的最大负荷测试具有较大风险，因此选用10次标准动作的最大负荷（10 repetition maximum，10 RM）测试，在治疗前评估出患者各动作的10 RM，从而选择60%10 RM作为平时训练强度。初始训练强度为40%10 RM，逐渐增加至60%10 RM。每2周重新评估患者各动作10 RM，以调整抗阻训练处方。共4个动作，每个动作训练各2 组，每组15 次，每次动作在30～40 秒内完成，两组间休息2 分钟。抗阻训练安排在有氧训练后进行，每周3 次，持续12 周。训练中注意调节呼吸，避免憋气、Valsalva动作等情况。

1.3 评估方法

1.3.1 一般资料收集

在治疗前记录所有患者的一般资料，性别、年龄、身高、体重、既往疾病史、吸烟饮酒史。

1.3.2 血清学检验

在治疗前和疗程结束后，于早晨7 点分别取两组患者的空腹静脉血样本进行实验室检查，采用日立7600全自动生化分析仪，应用终点法测定血脂指标，观察指标为低密度脂蛋白胆固醇（low density lipopro⁃tein cholesterol，LDL-C）。

1.3.3 心肺运动试验

采用德国JAEGER 公司生产的MasterScreen CPX心肺运动测试训练系统，于治疗前和疗程结束后对受试者进行症状限制性评估测试，受试者佩戴面罩，骑坐在功率车上，上身保持端正，检查无漏气后连接心电、血压监测系统。受试者先静息3 min，后以0 w/min 踏车热身3 min，然后以15 w/min 的速度逐渐递增，踏车转速保持50～60 r/min，至受试者力竭，或出现心慌胸闷、呼吸困难等不适症状，或者心电图出现ST 明显压低或者出现血压明显下降时即终止评估。主要指标为峰值摄氧量（peak oxygen uptake，VO2peak）、无氧阈（anaerobic threshold，AT）。由专人使用V-Slope 法测定AT，以患者的AT 作为制定患者有氧运动强度的依据。

1.3.4 动脉硬化检测

采用德国安时利公司生产的博时Boso动脉硬化检测仪（BOSCH+SOHN）对所有患者进行动脉僵硬度检测。观察指标为踝肱指数（ankle brachial index，ABI）、臂踝脉搏波传导速度（brachial ankle pulse wave velocity，baPWV）及cfPWV。检测在患者接受治疗前和疗程结束后进行。检测始时受检者取仰卧位，保持安静，休息至少5 min，工作人员输入受试者的身高、体重，将血压袖带分别绑定在受检者双上臂和双踝部，上臂袖带气囊标志处对准肱动脉，袖带下缘距肘窝横纹2～3 cm，下肢袖带气囊标志位于下肢内侧，袖带下缘距内踝1～2 cm，自动测量ABI、baPWV 及cfP⁃WV。每位受检者重复测量2次，测得的baPWV取两侧的较高值，ABI取两侧的较低值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0 统计软件进行统计分析。通过χ2检验比较两组间性别、烟酒史、高血压病史、血运重建史的差异，通过配对样本t检验或非参数检验比较两组干预前后动脉僵硬度、运动能力、血脂的差异，通过独立样本t检验分析或非参数检验比较干预前、干预后两组患者的年龄、身体质量指数（body mass index，BMI）、冠心病病程、动脉僵硬度、运动能力、血脂的差异以及两组患者动脉僵硬度降幅的差异，采用Pearson相关分析比较脉搏波传导速度（pulse wave velocity，PWV）下降幅度与基线水平的关系。P＜0.05时差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料比较

动脉僵硬组、非动脉僵硬组各有1 例因未能坚持训练脱落，动脉僵硬组1 例因腰痛剔除。治疗前两组一般性资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 一般资料比较

2.2 动脉僵硬指标比较

治疗前后比较，两组患者治疗后cfPWV、baPWV均低于治疗前，ABI 均高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.01）。两组间比较，治疗前、治疗后动脉僵硬组cf⁃PWV、baPWV 均高于非动脉僵硬组，差异均有统计学意义（P＜0.01）。治疗前、治疗后两组间ABI 差异均无统计学意义（P＞0.05）。进一步比较两组PWV 降幅，动脉僵硬组baPWV 降幅大于非动脉僵硬组（P＜0.01），两组cfPWV降幅无明显差异（P＞0.05）。见表2。

表2 动脉僵硬指标比较（ ± s）

表2 动脉僵硬指标比较（ ± s）

**P＜0.01，与同组治疗前比较；##P＜0.01，与非动脉僵硬组比较。

组别非动脉僵硬组（n=29）治疗前治疗后降幅（%）动脉僵硬组（n=28）治疗前治疗后降幅（%）cfPWV（m/s）8.06 ± 0.76 7.14 ± 0.83**11.29 ± 7.59 11.61 ± 1.43##9.73 ± 1.84**##16.32 ± 10.71 baPWV（m/s）12.62 ± 1.25 11.62 ± 1.08 **7.73 ± 5.27 16.38 ± 1.43##14.07 ± 1.30**##13.85 ± 7.27##ABI 1.04 ± 0.06 1.10 ± 0.06**1.00 ± 0.12 1.07 ± 0.13**

将患者的PWV 基线水平与其降幅做Pearson 相关分析，发现baPWV 降幅与baPWV 基线水平呈正相关（r=0.567，P=0.000）。cfPWV降幅与cfPWV基线水平无明显相关（r=0.206，P=0.124）。

2.3 运动能力比较

两组患者治疗后VO2peak、AT均高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.01）。组间比较，治疗前两组VO2peak、AT 无统计学意义（P＞0.05）；治疗后两组间AT、VO2peak有显著差异（P＜0.05），非动脉僵硬组治疗后AT、VO2peak大于动脉僵硬组，见表3。

2.4 LDL-C比较

两组患者治疗后LDL-C 均低于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.01）。组间比较，治疗前、治疗后两组间LDL-C差异均无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 运动能力及LDL-C变化（ ± s）

表3 运动能力及LDL-C变化（ ± s）

**P＜0.01，与同组治疗前比较；# P＜0.05，与非动脉僵硬组比较。

组别非动脉僵硬组（n=29）治疗前治疗后动脉僵硬组（n=28）治疗前治疗后VO2peak（ml/min/kg）19.36 ± 5.36 24.72 ± 6.70**16.69 ± 4.07 20.82 ± 4.91**#AT（ml/min/kg）12.49 ± 4.26 17.03 ± 5.08**11.35 ± 2.90 14.26 ± 3.51**#LDL-C（mmol/l）2.46 ± 0.61 1.83 ± 0.45**2.25 ± 0.64 1.68 ± 0.52**

3 讨论

运动耐量是影响冠心病患者预后和生活质量的重要因素[9]。研究证实，峰值运动能力是心血管疾病患者死亡风险的最强预测指标，且每提高1 METs 可降低12%的死亡率[10]。本研究将60名稳定性冠心病患者按照动脉僵硬度划分为动脉僵硬组与非动脉僵硬组，结果显示两组的VO2peak、AT均有提高。提示经过36次无氧阈水平的有氧运动训练结合中高强度的抗阻训练，稳定性冠心病患者的运动能力较治疗前提高，这与Keteyian等[11，12]的研究结果相似。

动脉硬化是导致心血管疾病发生和进展的重要因素。相对于血管腔病变，动脉僵硬指的是血管壁结构和功能异常，表现为管壁僵硬度增加，弹性降低。血管壁病变是各种心血管疾病发生和发展的基础，早于血管腔病变。动脉僵硬度与冠心病严重程度成正比[13]，其与心血管事件发生率、死亡率密切相关[14，15]。PWV指主动脉血流向外周传导的速度，PWV 值与动脉僵硬程度成正比。cfPWV 代表中央动脉僵硬度，是无创评估动脉僵硬度的金标准[16]，国际公认[7]以10 m/s作为cf⁃PWV 的临界值。baPWV 代表中枢和周围动脉僵硬度。众多研究显示cfPWV 与baPWV 具有高度的相关性[17，18]。ABI 是通过测量上下肢血压来反映下肢动脉的闭塞程度，与大动脉硬化密切相关，可反映全身的动脉硬化水平，也是动脉硬化的重要参考指标。

本研究显示，治疗后动脉僵硬组与非动脉僵硬组cfPWV、baPWV 均较治疗前下降，ABI 较治疗前上升，表明以运动训练为核心的心脏康复有助于改善动脉僵硬度，这与Oliveira[19]的研究结果相一致，即运动可以延缓动脉硬化进程甚至使动脉硬化逆转。运动改善动脉僵硬度的机制涉及代谢、神经、激素、炎症反应等。运动可促进一氧化氮的合成、释放增加，一氧化氮可使血管舒张，具有抗动脉粥样硬化功能，从而直接改善血管内皮功能，运动还可以降低血浆内皮素I和去甲肾上腺素浓度，增加血管生成和降低血管阻力，达到降低血压的效果[20]。而降低血压可以缓解动脉壁的张力，从而减少僵硬度。另一方面，运动可改善动脉僵硬度的影响因素。运动有助于降压、降低炎症反应[21]、降低LDLC[22]，间接降低动脉僵硬度。另外，本研究观察到了所有患者的baPWV 降幅与基线baPWV 呈中度正相关。表明基线动脉僵硬度高的稳定性冠心病患者，经治疗后动脉僵硬度下降更明显。

本研究结果还显示，治疗后两组患者的VO2peak、AT明显上升，LDL-C较治疗前下降，但是两组患者的运动能力的改善程度并不相同，非动脉僵硬度组VO2peak、AT改善更为明显。动脉硬化导致患者运动受限的原因可能在于动脉僵硬提高收缩压，心室负荷和心肌代谢需求增加[23]。生理条件下，主动脉弹性良好，脉搏波传导速度较慢，在舒张末期到达心脏，从而增加心脏舒张期冠状动脉的灌注压力，而不增加收缩期心室负荷，主动脉僵硬时，脉搏波传导速度加快，反射波提早返回升主动脉，落在心脏收缩中晚期，因此心脏负荷增加；此外，由于大部分反射波在心脏收缩期间发生，因此舒张期的冠状动脉灌注压降低，导致心肌重塑、功能障碍、心脏冠脉储备降低、心力衰竭[24]。收缩期负荷和舒张期灌注之间的不平衡，导致运动受限，这可能是动脉僵硬度较高的冠心病患者，经心脏康复治疗后运动功能的提高较少的原因。

综上所述，有氧运动联合抗阻训练对冠心病患者的运动能力、动脉僵硬度、胆固醇水平具有改善作用，这为临床冠心病康复治疗方案提供了有力依据。本研究发现动脉僵硬度增高的患者运动能力的改善程度不如动脉僵硬度正常的患者。早期检测动脉僵硬度，改善生活方式并控制相关危险因素，有助于其延缓动脉硬化进展、降低心脑血管事件、改善预后。本研究中患者服用ACEI、ARB 等药物，可能对动脉僵硬度产生影响，但临床诊疗中无法剔除上述药物的影响。本研究还存在样本量较小、观察时间较短等不足，有待改进。何种运动方式和运动强度更有助于改善动脉僵硬有待进一步研究。

4 结论

4.1 心脏康复治疗具有改善稳定性冠心病患者动脉僵硬度、运动能力、血脂的综合作用。

4.2 基线动脉僵硬度高的稳定性冠心病患者，经治疗后臂踝脉搏波传导速度下降更大，并且动脉僵硬度下降幅度与患者基线臂踝脉搏波传导速度呈正相关。

4.3 动脉僵硬度较高的冠心病患者，经心脏康复治疗后运动功能的提高可能略低于动脉僵硬度正常的患者。